西门子4MB存储卡6ES7953-8LM20-0AA0
公司主营：数控系统,S7-200PLC S7-300PLC S7-400PLC S7-1200PLC 6ES5 ET200 人机界面,变频器,DP总线,MM420 变频器MM430 变频器MM440 6SE70交流工程调速变频器6RA70直流调速装置 SITOP电源,电线电缆,数控备件,伺服电机等工控产品 2、PLC选型匹配较复杂，请客户务必确认核实好型号参数货期等问题后在进行采购， 
詹 850-111 59 0
PLC空操作指令及其典型应用说明 NOP指令：空操作指令。 END指令：程序结束指令。 指令说明 1．在将程序全部清除时，全部指令成为空操作。若在普通指令与指令之间加入空操作（NOP）指令，则可编程控制器可继续工作，而与此无关。若在程序执行过程中加入空操作指令，则在修改或追加程序时，可以减少步序号的变化，但是程序步须留有空余。 2．若将已写入的指令换成NOP指令，则电路会发生变化，务必请注意。 3．可编程控制器反复进行输入处理，程序执行输出处理，若在程序的后写入END指令，则END以后的其余程序步不再执行，而直接进行输出处理。在程序中没有END指令时，可处理到终的程序步。 4．在调试期间，在各程序段插入END指令，可依次检测各程序逻辑段的动作。在这种场合，在确认前面电路块动作正确无误后，依次删去END指令。 NOP指令的应用： ①某些步序内容为空，留空待用。 ②短路某些接点或电路 ③切断某些电路 ④变换先前的电路 MC /MCR指令：主控/主控复位指令。 MPS/MRD/MPP指令：进栈/读栈/出栈指令。 指令说明： 1．MC主控是公共串联触点的连接。 2．MCR主控复位是公共串联接点的清除。 3．在可编程控制器中有11个存储器，它们用来存储运算的中间结果，被称为栈存储器。使用1次MPS指令又将此时刻的运算结果送入栈存储器的第1段。再使用MPS指令，将此时刻的运算结果送入栈存储器的每1段，而将原先存入的数据依次移到栈存储器的下一个段。 4．使用MPP指令，各数据按顺序向上移动，将上段的数据读出，同时该数据就从栈存储器中消失。 5．MRD是读出上段所存储的新数据的指令，栈存储器内的数据不发生移动。 举例 （1）主控指令应用 梯形图：如图1 程序清单 LD X000 SET Y000 LD X006 MC N0 SP M100 LD X004 OUT Y001 LD Y000 OUT T1 K8000 LD X007 MC N3 SP M200 LD Y000 SET Y002 MCR N3 MCR N0 LD X005 OUT Y003 END （2）栈指令应用 梯形图：如图2 程序清单： LD X000 MPS AND X004 OUT Y000 MRD AND X005 OUT Y001 MRD OUT Y002 MPP AND X004 MPS AND X005 OUT Y003 MPP AND X006 OUT Y004 LD X005 OR X007 ANB OUT Y005 END
西门子DP总线连接器/代理，DP总线连接器适用于宽温度范围（-25 °C 至 +60 °C）并具有优异防恶劣环境性能（覆膜涂层）的 SIPLUS 模块
2)软总线电缆不适用于这种接头
西门子DP总线连接器/代理
由于其连接方法简捷，可快速调试
因采用冗余网络拓扑结构，具有高可用性
采用简单、有效的信令概念，持续监控网络部件
通过工厂范围内的时钟控制，可实现整个工厂范围内基于时间的准确事件分配
由于现有网络容易扩展，且无任何不利影响，具有高度灵活性
是系统范围内实现联网的基础（垂直集成）
是 PROFINET 的基础
由于在必要时可通过交换技术获得扩展性能，以太网的通讯性能几乎不受限制
可实现不同应用领域的联网，例如办公环境与生产环境
用于苛刻工业环境的网络部件
通过具有 RJ45 技术的 FastConnect 电缆接线系统进行快速本地组装
通过高速冗余和冗余电源实现故障安全网络
通过持续的兼容性开发而获得投资保护
因具有接口选件，可通过 WAN（广域网）并使用 Internet 服务实现公司范围内的通讯
通过 SCALANCE W，西门子公司的 IWLAN（工业无线局域网）为无故障地连接具有可靠无线通讯功能的移动站提供了基础
工业无线局域网（IWLAN）的数据储备
快速漫游，用于不同网络接入点间移动站的快速传播
通过采用西门子 SCALANCE S 和 SOFTNET 安全客户端的安全概念，能够保护网络与数据
控制层上大量数据的千兆通讯，如 WinCC，web 应用程序，多媒体应用程序等
西门子DP总线连接器/代理
PROFINET
基于工业以太网，PROFINET 实现了现场设备（IO 设备）与控制器（IO 控制器）的直接通讯，并可提供运动控制应用等时驱动控制解决方案。
通过组件的工程与组态（基于组件的自动化），PROFINET 还支持分布式自动化系统。
媒体冗余协议（MRP）
西门子DP电缆西门子电缆 西门子通讯电缆 西门子紫色电缆 西门子PROFIBUSDP通讯电缆 西门子拖曳电缆 西门子拖缆 西门子软线，，西门子现场总线线，西门子拖缆，西门子DP总线 西门子DP现场总线 西门子PROFIBUS电缆 西门子PROFIBUS通讯电缆 西门子现场总线 西门子DP通讯电缆
屏蔽的双绞电缆，圆形截面
所有 PROFIBUS 总线电缆的特点：
因为双屏蔽作用，这些电缆特别适合用于易受电磁干扰的工业环境中。
通过总线电缆外皮和总线端子上的接地端子，能实现系统范围内的接地方案。
印有以米表示的标记
电缆类型
全新的快速连接（FC）总线电缆为径向对称设计，可使用剥线工具。以此，可以快速、简便地安装总线接头。
PROFIBUS FC 标准电缆GP:
标准总线电缆专门为快速安装而设计的
PROFIBUS FC 标准电缆 IS GP：
具有特殊设计的标准总线电缆，用于快速安装本质安全分布式 I/O 系统
PROFIBUS FC 快速连接高强度电缆：
专门设计用于腐蚀环境和苛刻机械负荷条件
PROFIBUS FC 食用电缆：
该种电缆使用 PE 外套材料，因此适用于食品和烟草行业。
PROFIBUS FC 接地电缆：
于地下敷设。它不同于装备有附加外套的 PROFIBUS 总线电缆
PROFIBUS FC软电缆
柔性（绞合导线）、无卤素总线电缆，带聚氨酯护套，可偶然移动
PROFIBUS FC 拖缆:
于在拖缆中强制运动控制的总线电缆，例如在连续运动的机器部件中（绞合导线）
PROFIBUS FC FRNC 电缆：
双芯屏蔽，阻燃设计，无卤总线电缆，有一个共聚物外壳 FRNC（阻燃无腐蚀）
不采用快速连接技术的总线电缆（取决于结构类型）
用PLC梯形图实现加减乘除运算的程序举例
用功能指令实现以下算式的运算： 38X/255+2 的梯形图如图所示。
梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，它是在电器控制系统中常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变来的，形象、直观、实用。
梯形图的设计应注意以下三点：
（一）梯形图按从左到右、从上到下的顺序排列。每一逻辑行起始于左母线，然后是触点的串、并联接，后是线圈与右母线相联。
（二）梯形图中每个梯级流过的不是物理电流，而是“概念电流”，从左流向右，其两端没有电源。这个“概念电流”只是形象地描述用户程序执行中应满足线圈接通的条件。
（三）输入继电器用于接收外部输入信号，而不能由PLC内部其它继电器的触点来驱动。因此，梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现其线圈。输出继电器输出程序执行结果给外部输出设备，当梯形图中的输出继电器线圈得电时，就有信号输出，但不是直接驱动输出设备，而要通过输出接口的继电器、晶体管或晶闸管才能实现。输出继电器的触点可供内部编程使用。
PROFIBUS 彩色电缆:
软总线电缆（成束线），用于花彩线。
用于圆电缆，用于电缆运输车模式
PROFIBUS 扭转电缆
高度灵活用总线电缆：
用于移动机器部件的拖缆（绞线）
（在长 1 m电缆上能至少扭转 500 万次，± 180o)
PROFIBUS 混合电缆 GP:
适合拖曳的坚固混合电缆，带有两条用于数据传输的铜导线和两条用于 ET 200pro 的电源的铜导线
SIENOPYR FR 船用电缆
无卤素、抗踩压、阻燃、经过船级社的光纤电缆，可安装在船甲板及船舱内。按米销售
InterBus现场总线作为IEC61158标准，广泛应用于制造业和机器加工业。汽车生产过程中的物料呼叫控制系统采用InterBus现场总线技术，
在现有生产线上进行生产物流重构，实现了企业同步化物流的需求。 InterBus现场总线作为IEC61158标准，是一种开放型的串行总线系统
其数据传输速度快、效率高，总线控制器和总线设备具有智能化和很强的故障诊断能力，广泛应用于制造业和机器加工业。汽车生产过程中的物料呼叫控制系统采用InterBus现场总线技术，在现有生产线上进行生产物流重构，实现了企业同步化物流的需求。该系统能使物料供应及时、
节省物料线边占用空间、减少线边库存和储位库存，自动统计缺料的工位、时间与频次，有效防止不必要的延误、等待时间和因物料短缺产生停线的问题。控制系统具有在线故障诊断功能，减少了系统故障处理的时间，提高了系统运行的可靠性和工厂生产效率。 物料呼叫控制系统由硬件和软件构成。硬件主要由工控机，现场总线控制器，总线耦合器BK模块，数字输入、输出模块DIO、SAB模块，LED显示屏，灯箱和按钮构成。现场线控制器选用RFC430，其具有数据采集、逻辑控制、信息交换和自动诊断等功能。控制系统软件由控制程序和故障诊断程序组成。控制程序功能如下：根据汽车生产要求，当生产线线边库存低于较低值时，生产工人按下工位上对应的按钮，总线控制器根据回送的过程数据，通过一种基于InterBus现场总线的通信模块，发送该物料的名称、工位号数量等信息到LED大屏幕显示屏，同时启动音乐铃声和灯箱上对应该物料的指示灯。仓库工作人员得到信息后，按下灯箱指示灯下面对应的按钮，表示信息确认，已开始投料。总线控制器根据确认的信息，将工位按钮上方的指示灯由常亮转为闪亮状态，表示该物料正在投送中。当物流到达呼叫的工位后，操作人员恢复按钮，该物料配送过程结束。该物料的名称、呼叫工位、呼叫时间、到位时间、投料人等信息记入上位机的数据库，作为管理人员考核员工的一项指标。故障诊断程序包括运行在控制器上的诊断和自启动程序和运行在上位机（工控机）上的OPC（OLE for Process Control）应用程序。控制系统一旦出现故障，总线便停止运行。在线故障诊断程序可以快速诊断故障原因，并应用OPC技术将RFC430总线控制器的诊断信息传送到上位机，上位机根据控制器传送的诊断信息，采用数据库技术为管理层提供更为详细的故障原因以及处理方法。因此，一旦控制系统出现故障，值班人员就能根据故障诊断信息以及处理方法迅速排除故障。故障排除后，系统能自动启动总线，恢复正常运行。InterBus总线控制器RF430中的标准寄存器提供了总线运行的状态信息，也可通过控制程序操作总线系统。总线控制器中的标准寄存器包括诊断状态寄存器、诊断参数寄存器、标准功能启动寄存器、标准功能状态寄存器和标准功能参数寄存器。寄存器的地址可利用PCWORX组态软件在控制系统的输入或输出地址区域设定，以便在编程中应用。诊断状态寄存器为一个字长，每一位都反映了总线系统运行状态的某一方面情况。诊断参数寄存器为诊断状态寄存器的状态位提供更为详细的信息，当外围设备出现故障和总线出错时，诊断参数寄存器提供错误位置；当控制器和总线出错时，诊断参数寄存器提供错误代码。诊断和自启动程序在PC WORX 2.02中功能编程软件Program Worx上开发，采用ST（结构化文本）语言编程，编程后封装能模块FCDIAG（见图1）。该模块以诊断状态寄存器、诊断参数寄存器作为输入，经过处理之后把诊断信息赋给全局部变量ERR DIAG STATUS 和ERR DIAG_A。自启动功能可以检测故障是否清除，一旦检测到故障已经清除后，通过标准功能启动寄存器，
了解了PROFIBUS的各个网络器件，这里就PROFIBUS安装的注意事项进行介绍，同时会结合一些现场的实例加以说明。
设计一条PROFIBUS网络，首先需要了解PROFIBUS网络的拓扑规则：
① PROFIBUS网络是RS485串口通讯，半双工，支持光纤通讯；
② 每个网络理论上多可连接127个物理站点，其中包括主站、从站以及中继设备；
③ 网络的通讯波特率9.6kbps~12Mbps，通讯波特率与通讯的距离具有一定的对应关系（见表3）；
④ 每个物理网段多32个物理站点设备，物理网段两终端都需要设置终端电阻或使用有源终端电阻；
⑤ 每个网段的通讯距离或者设备数如果限，需要增加RS485中继器进行网络拓展，中继器多可串联9个；
⑥ 每个中继设备（RS485中继器、OLM）也做为网络中的一个物理站点，但没有站号；
⑦ 网络支持多主站，但在同一网络中，不建议多于3个主站；
⑧ 在Step7软件中进行PROFIBUS网络组态时，应当按照从小到大的顺序设置从站站号，且应该连续；
⑨ 一般0是PG的地址，1～2为主站地址，126为某些从站默认的地址，127是广播地址，因而这些地址一般不再分配给从站，故DP从站多可连接124个，站号设置一般为 3~125。
⑩ 如果网络中涉及到分支电缆，则应注意分支电缆的长度应当严格遵守PROFIBUS的协议规定，比如：波特率1.5Mbps时，网段中分支电缆长度6.6米（表5）。
|
波特率 [kbit/s] |
9.6 |
97.75 |
187.5 |
500 |
1500 |
|
分支电缆 长度（m） |
500 |
100 |
33 |
20 |
6.6 |
? 表5 波特率与分支电缆的长度对应表
? 用户如果使用了西门子的SIMOCODE 3UF7等产品时，就会涉及到网络中存在分支电缆的问题。为了保证每个网段的分支电缆不过规定长度，一般可以在每个抽屉柜内设计一个中继器，进行物理网段的分割，同时还可以起到隔离干扰的作用。
在进行PROFIBUS网络连接之前，首先应当考虑拓扑结构的设计是否有问题。如果拓扑结构有问题，将来网络通讯很可能出现问题。
另外，从波特率与距离的对应关系中可以看到，波特率越高，则对应的通讯距离越近，因而如果现场遇到PROFIBUS的通讯有通讯不上或者通讯不稳定的情况，也可以考虑先将波特率降低，再进行观察处理。
①选择标准PROFIBUS通讯电缆
标准PROFIBUS通讯电缆的特性阻抗为150欧姆，这与PB头的终端电阻设置为“ON”时的终端电阻值刚好匹配，如果选择普通的电缆，其特性阻抗与终端电阻很可能不匹配，则通讯性能将会受到影响；
标准的PROFIBUS电缆往往是双层屏蔽的，屏蔽效果比较好。另外，标准通讯电缆是双绞的，因而对于信号在电缆内传输时自身产生的干扰也能够起到自我抑制的作用。
②屏蔽层多点接地
PROFIBUS电缆在插头内接线时，须将屏蔽层剥开，压在插头内的金属部分，该金属部分与当Sub-D插头外部的金属部分相连，当将插头插在CPU或者ET200M等设备的DP口上时，则通过设备连接到了安装底板，而安装底板一般是连接在柜壳上并接地的，从而实现了屏蔽层的接地。
图23 PROFIBUS 插头内部接线即屏蔽层的处理
由于接地有利于保护PLC设备以及DP通讯口，因此对于所有的PROFIBUS站点都要求进行接地处理，即“多点接地”。
③布线规则
高电压，大电流的动力电缆，与小电压和小电流的电缆应该是分线槽布线，同时线槽应盖上盖板，尽量全封闭；如果现场无法分线槽布线，则将两类电缆尽量远离，中间加金属隔板进行隔离，同时金属线槽要做接地处理（图24）。
图24 电缆槽架以及电缆在线槽内的处理
图25 现场布线
电缆槽架之间也的连接应该保证用金属连接部件大面积连接处理，同时注意“接地”的连接。
图26 电缆桥架之间的连接以及接地处理
图27 现场的通讯电缆
图26中的电缆通讯直接暴露在外面，很容易被压断，类似情况可考虑局部或者全部穿管。
由于平行布线的两根电缆之间需要考虑空间电容耦合，因此为了避免相互之间的影响，应避免平行布线（图27）。
图28 通讯电缆在线槽内与动力电缆平行走线
在图27中，通讯电缆不仅没有满足a. 或 b. 两条原则，反而与比较大的动力电缆平行布线，这会导致该电缆比较容易受到动力电缆的干扰。
可以交叉布线：
两根交叉布线的电缆相互之间不会因为容性耦合而产生干扰。
图29 通讯电缆贴近金属板
通讯电缆应与大面积的金属板或“地平面”贴近。
图30 通讯电缆形成环
此时如果有磁力线从环中间穿过时，根据“右手定律”，容易产生干扰信号。
在图30中，尽管背板是比较大的金属板，但由于项目已经完成，因而不存在电缆长度变化的可能，因此还是建议用户将过长的电缆剪短，放入柜内的电缆槽内。
PROFIBUS 连接的站点可能分布较广，为了保证通讯的质量，一般要求所有通讯站点都应该处于同一个电压等级上，即应当都是“等电势”的（图31）。
图31 通讯站点之间应做“等电势”处理
如果两个站点的“地”之间不等电势，则当两个设备分别各自接地时，将会在两个接地点之间产生电势差，此时电流会流过通讯电缆的屏蔽层，从而对通讯产生影响。因此应该在两个设备之间进行等电势的绑定。
可以用等势线将两个设备的“地”进行连接，等势线的规格为：铜 6mm2 ，铝 16mm2，钢 50mm2 。
当然，这里不是要求所有的现场都需要增加额外的等势线而增加成本，只是建议在出现接地点电势不相等的情况时，如果影响到通讯，或者可能造成设备损坏，则应当想办法加以改进。
如果由于接地点本身的原因造成了通讯不稳定，比如某个系统的“地”本身存在着很强的干扰，则在此处将屏蔽层接地反而会对PROFIBUS通讯造成影响，因而此时应该考虑首先处理好“地”，然后再将PROFIBUS屏蔽层接地。
为现场设备提供一个良好的“地”以及进行正确的“接地”是提高EMC特性的前提（图32）。
图32 系统进行良好的接地设计和实施
通讯电缆在电柜内布线时，也应该遵循之前的原则，即远离干扰源。
在柜内的走线应当进行精心的设计，尽量避免与高电压、大电流的电缆在同一线槽内走线（图33），同时，不要在柜内形成“环”，特别时避免将变频器等干扰源包围在
图 33 通讯电缆与动力电缆在电柜内的受干扰情况
1) 首先是PROFIBUS插头，除了之前介绍的，需要将屏蔽层压在插头的金属部分外，还需要注意屏蔽层不要剥开的太长，否则会暴露在空间，成为容易受干扰的“天线”（图34）。
图34 屏蔽层暴露在空间容易接收干扰
2) 通讯电缆的屏蔽层在进/出电气柜时，都应该进行屏蔽层接地处理
屏蔽层应该保证与接地铜排进行大面积的接触（图35）。
图35 屏蔽层的接地
通讯电缆在进/出电柜时，都应该将电缆的屏蔽层进行接地处理。这样避免外部的干扰信号进入电柜，同时也避免柜内产生的干扰对外部设备造成影响（图36）。
图36 屏蔽层在柜内进行接地处理
如果通讯电缆在柜内需要经过端子进行连接，则屏蔽层好在端子排的两侧分别进行连接（图37）。
图37 通讯电缆通过端子连接时的屏蔽层处理
而此时应当避免的做法是将屏蔽层剥开，拧成一根连接到端子（图38），这种方式在EMC领域有个名称叫做“猪尾巴”。
图38 屏蔽电缆接头处的“猪尾巴效应”
在现场的连接中，如果将屏蔽层剥开过长，则通讯电缆将有很长一段没有被屏蔽层“保护”，而屏蔽层拧成一根后将形成天线，更容易将干扰引入系统（图39）。
图39 屏蔽电缆的“猪尾巴”连接
如果使用场合存在过压的危险，请在柜外采用直埋电缆，同时在柜内、柜外的电缆上采用过压保护装置（图40）。
如果存在雷击，请参照防雷设计标准进行防雷的设计。
图40 过压保护装置
变频器等比较大功率的设备除了通过干扰电源、通过空间辐射干扰影响设备正常运行外，随着变频器等设备具有PROFIBUS通讯的能力，这些设备产生的干扰也有可能直接进入通讯系统，因而应该对变频器进行EMC的处理。
首先是变频器的安装。在电柜内，尽量用镀锌底板替代喷漆底板做为安装背板（图41），以改善EMC特性。
图41 使用镀锌安装底板代替喷漆底板
变频器的出线，都应该进行相应的EMC处理，比如采用通讯电缆采用屏蔽电缆接地，动力电缆采用屏蔽电缆接地或者采用铁氧体磁环进行滤波处理等（图42）。
图42 对变频器的电缆进行规范的EMC处理
PROFIBUS是一种抗干扰性比较强的现场总线，但不时还会发生一些故障。在处理故障的过程中我们发现，造成PROFIBUS通讯出现故障的原因，80％都是简单的原因，比如：现场没有接地处理、布线时与动力电缆没有分开等等；因此为了避免PROFIBUS网络后期运行时出现故障，首先应该注意按照PROFIBUS的规范进行网络设计，同时严格遵守安装规范的要求进行现场施工。
除此之外，现场诊断一般会使用到BT200和示波器等设备。BT200是西门子的提供的PROFIBUS网络诊断设备，可以进行网络距离检测，网络连接的质量的检查（比如断线、短路等等），常用于项目现场施工布线阶段；
图43 BT200
而示波器常常用于检测PROFIBUS通讯的波形，一般用于项目投产运行后进行网络通讯信号质量的检测。
图43 示波器显示PROFIBUS信号受到干扰时的波形
另外，STEP7等编程工具也可以做为网络诊断的一种工具。在STEP7软件中，提供了“在线诊断”的功能，可以实时的对PROFIBUS网络进行直接的诊断。比如：哪些从站出现故障，可在STEP7的诊断缓冲区中直接得到故障信息，因此一般用于项目调试过程中以及项目运行过程中的网络诊断。
图44 Step7在线诊断功能
另外STEP7还提供了一些PROFIBUS的诊断功能块，比如FB125/FC125等，方便用户通过编程的方式在程序运行中诊断PROFIBUS网络中出现的故障，同时可将故障信息直接显示在上位机画面上。
软件的诊断方式都支持到通道级的诊断。
PROFIBUS总线的应用场合非常多，应用环境也各不相同，但只要严格按照PROFIBUS的规范进行网络拓扑的设计、遵守布线规则、处理好系统的“地”与“接地”等，将在很大程度上避免总线网络使用中出现的各种问题。因此，希望广大的用户在阅读本文的基础上，能够继续参照PROFIBUS的安装和使用手册来正确的应用PROFIBUS现场总线，保证PROFIBUS总线网络和整个自动化项目的正常运行。
PLC程序的次序与执行顺序 （1）触点的结果与步 即使在动作相同的程控电路中，借助于触点的构成方法出可简化程序与节省程序步数。 ①宜将串联电路多的电路写在上方。如图1的a图。 ②宜将并联多的电路写在左方。如图1的b图。 （2）程序的执行顺序 对顺控程序作“自上而下”，“自左向右”处理。 用PLC改造继电器控制系统时，因为原有的继电器控制系统经过长期使用和考验，已经被证明能完成系统要求的控制功能，而继电器电路图与梯形图在表示方法和分析方法上有很多相似之处，因此可以根据继电器电路图来设计梯形图，即将继电器电路图“转换”为具有相同功能的PLC的外部硬件接线图和梯形图。因此根据继电器电路图来设计梯形图是一条捷径。使用这种设计方法时注意梯形图是PLC的程序，是一种软件，而继电器电路是由硬件元件组成的，梯形图和继电器电路有很大的本质区别，例如在继电器电路图中，各继电器可以同时动作，而PLC的CPU是串行工作的，即CPU同时只能处理1条指令，根据继电器电路图设计梯形图时有很多需要注意的地方。 这种设计方法一般不需要改动控制面板，保持了系统原有的外部特性，操作人员不用改变长期形成的操作惯。 PLC主要有哪些应用？ PLC经过不断地发展，一般都具有“开关I/0、模拟I/0、网络通信”功能；然而，工程师们只需要使用开关I/O、少量的模拟I/O、以及简单的编程技巧，就可开发出约80%的工业应用。 ①(单机独立完成)开关量的采集与控制 如：电动机的启停、定时控制，电磁阀的开阀、关阀控制，仓库门的开门、关门控制，产品的计数控制，机械手、生产线、组合机床、电梯等设备的运行控制，等等。 ②(单机独立完成)模拟量的采集与控制 如：温度、压力、流量等过程量的采集与PID控制，位移、速度等运动量的采集与控制。 ③(与上位机连网)作为高级系统(如集散型控制系统DCS)现场端的采集器和控制器 1-n台PLC与上位机(工控机IPC、人机界面HMI等)连网通信，由上位机实现“集中管理”，由PLC实现“分散采集+分散控制”/或“集中采集+集中控制”。 1985年，国际电工委员会(IEC)对PLC作出如下定义： 可编程控制器PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计；它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻缉运算、顺序控制、定时、计数与算术运算等操作指令，并通过数字、模拟式的输入、输出，控制各种类型的机械或生产过程；可编程控制器及其有关外围设备的设计，都要按照“易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充功能的原则”进行。 由该定义可知：PLC是一种由“事先存贮的程序”来确定控制功能的工控类计算机。 20世纪60年代，汽车生产线的自控系统基本上由继电器控制装置构成。当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。随着生产的发展，汽车型号更新的周期变短，因而继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装，这不仅费时、费工、费料，甚至阻碍了更新周期的缩短。为了改变这一现状，美国通用汽车公司在1969年公开招标，希望用新的控制装置来取代继电器控制装置，并提出了以下10项招标指标： ①编程方便，现场可修改程序； ②维修方便，采用模块化结构； ③可靠性高于继电器控制装置； ④体积小于继电器控制装置； ⑤数据可直接送入起管理作用的(上位)计算机； ⑹成本可与继电器控制装置竟争； ⑺输入可以是交流115V(注：我们是AC220V)； ⑻输出为(交流115V，2A以上)，能直接驱动电磁阀、接触器等； ⑼在扩展时，原系统只需要进行很小的变更； ⑽用户程序存储器容量至少能扩展到4KB。 1969年，美国数字设备公司(DEC)研制出台PLC，并在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了。这种的工控装置，以其体积小、可变性好、可靠性高、使用寿命长、简单易懂、操作维护方便等一系列优点，很快就在美国的许多行业里得到推广应用。到1971年，已经地应用于食品、饮料、冶金、造纸等行业。 这一的工控装置的出现，受到世界上许多的高度重视。1971年，日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了他们的第1台PLC。1973年，西欧也研制出他们的第1台PLC。我国从1974年始研制，到1977年开始应用于工控领域。 早期的PLC，一般称为“可编程逻辑控制器”(Programmable Logic Controller)。这时的PLC基本上是(硬)继电器控制装置的替代物，主要用于实现原先由继电器完成的顺序控制、定时、计数等功能。它在硬件上以“准计算机”的形式出现，在I/O接口电路上做了改进以适应工控现场要求。装置中的器件主要采用分立元件和中小规模集成电路，并采用磁芯存储器。另外，还采取了一些措施，以提高抗干扰能力。在软件编程上，采用类似于电气工程师所熟悉的继电器控制线路的方式——梯形图(Ladder)语言。因此，早期的PLC的性能要优于继电器控制装置，其优点是简单易懂、便于安装、体积小、能耗低、有故障显示、能重复使用等。其中PLC特有的编程语言——梯形图语言一直沿用至今。 20世纪70年代，微处理器的出现使PLC发生了巨变。美国、日本、德国等一些厂家先后开始采用微处理器作为PLC的CPU(中央处理单元)，这样使PLC的功能大大增强。在软件方面，除了保持原有的逻缉运算、计时、计数等功能以外，还增加了算术运算、数据处理、网络通信、自诊断等功能。在硬件方面，除了保持原有的开关模块以外，还增加了模拟量模块、远程I/O模块、各种特殊功能模块，并扩大了存储器的容量，而且还提供一定数量的数据寄存器。 到了20世纪80年，由于大规模集成电路技术的迅速发展，微处理器价格大幅度下跌，使得各种类型的PLC所采用的微处理器的档次普遍提高。早期的PLC一般采用8位的CPU，现在的PLC一般采用16位或32位的CPU。另外，为了进一步提高PLC的处理速度，各制造厂还纷纷研制开发出的逻辑处理芯片，这就使得PLC的软、硬件功能有了巨变。 目前，世界上约有200家PLC生产厂商，其中，美国的Rockwell、GE，德国的西门子(Siemens)，法国的施耐德()，日本的三菱、欧姆龙(Omron)，他们掌控着全世界80%以上的PLC市场份额，他们的系列产品从只有几十个点(I/O点数)的微型PLC到有上万个点的巨型PLC，应有尽有。 经过多年的发展，国内PLC生产厂家约有三十家，但尚未形成颇具规模的生产能力，国内PLC应用市场仍然以国外产品为主，如：Siemens的S7-200小系列、S7-300中系列、S7-400大系列，三菱的FX小系列、Q中大系列，0mron的CPM小系列、C200H中大系列等。 值得一提的是，湖北黄石的科威自控公司(www.kwzk.com)的创新产品——“嵌入式PLC”。 小系统用户希望在数据处理上像DCS、可靠性上像PLC、价格上像单片机嵌入系统。嵌入式PLC正好满足用户的这些愿望。嵌入式PLC是指“将支持PLC(梯形图)编程语言的内核EasyCore以小板芯的形式”嵌入到特定的控制装置中，使该装置除了具有自身的功能之外，还具有PLC的基本功能；开发人员能够在该PLC编程语言平台上，轻而易举地设计出通用型PLC、客户型PLC、以及各种特型控制板。嵌入式PLC是科威公司立足原有的自动化仪表技术、现场总线技术和10多年的自动化工程项目经验，在华中科技大学、武汉理工大学的协作下，经过3年多的努力攻关，的。由于嵌入式PLC的社会及经济价值十分巨大，2005年被列为攻关计划。迄今为止，科威公司的嵌入式PLC产品——通用型PLC、(按照客户要求定制的)客户型PLC、特型控制板，已在纺织机械、工业窑炉、塑料机械、印刷包装机械、食品机械、数控机床、恒压供水设备、环保设备等行业中应用，并且在窑炉自动化系统的应用中占有明显的技术优势。 长期以来，PLC始终是工业自动化的主角，并且与DCS(集散控制系统)及IPC(工控机)形成三足鼎立之势。同时，PLC也承受着来自其它技术产品的冲击，尤其是IPC所带来的冲击。微型化、网络化、IPC化、开放性是PLC未来发展的主要方向。PLC依然前途无限。
